綦谈怪论<磁悬浮>

   綦谈怪论<磁悬浮>　　

       摘要　　

    我关注磁悬浮是始于2008年1月13日,当时小区的邻居们因为磁悬浮从门前通过而疑虑重重.当时市政府正在公告并征求市民意见,我就在1月14日具名提交了<质疑<磁悬浮环境影响报告书>>和我自己评估的结果<沪杭磁浮上海机场线电磁影响评估书(samson qi)>,并根据自己多年产品设计过程中所集累的经验教训在1月15号具名提交了<质疑磁悬浮规划方案>.在1月20日我注意到磁悬浮的爬坡能力,又具名提交了<磁悬浮机场线可行性>.　　

    在3月20日我把前一阶段理解的磁悬浮反面意见(详见<磁悬浮论怔>一文),贴在了中新网的磁悬浮新闻下,在4月2日又把自己的研究结果< 磁悬浮列车撞车事故分析>贴了上去.希望政府在决策时能注意到这个问题,在谈判时免受损失.　　

搜索 “磁悬浮”关键字,发现与 “电磁炮”和 “电磁弹射器”相关连,在4月26日我又写了<论电磁炮>和<论电磁弹射器>两篇文章.　　

本文以日志形式记录下我的观点.　　

    綦学尧　　

   2008.04.27　　

:      质疑<磁悬浮环境影响报告书>　　

   一.为什么使用小时平均声级?小时平均声级是一小时内声级的平均值.每小时通过2.5对磁悬浮列车,每次列车通过的时间为数秒种,再高的噪音分贝数被3600秒一除也会变没有了.为什么不公示列车通过时的最大分贝数和通过时段的平均分贝数?　　

   二.为什么使用工频磁感应强度?众所周知,工频是50赫兹频率,也就是咱们常用的交流电频率.而磁悬浮是以一万赫兹左右的开关频率进行控制,也就是说在工频之外还有非常强的高频电磁波.在磁悬浮的电磁污染中,工频影响很小,而高频影响较大,请问为什么只字不提高频的电磁场强度?　　

   三.工频电磁场数据是如何得到的?报告中称:"在200km/h时速下，车厢外5m处电场强度约为0.000318kV/m(标准限值为4kV/m)、磁感应强度约为1.28μT(标准限值100μT)". 所唯磁悬浮,就是列车绕组与铁轨产生电磁推力而使列车前进.列车绕组数千安培的电流在裸露的铁轨上产生电磁场,产生数千马力的推力,仅铁轨漏磁一项就应该是报告所提数据的一万倍不止,为什报告中的数据如此低?　　

   四.工频电场标准限值4kV/m是如何得出的? 4KV/m电场是个什么概念呢?在一米的距离上放置两根电压为4000伏的电棒,它的中心处的电场是4KV/m.就连环境最苛刻的变电站的环境要求都低于这个指标.　　

   五.工频磁场磁感应强度标准限值100μT是如何的出的?美国华盛顿大学生物电磁实验室得出的结论是:在60赫兹100μT至500μT时脑细胞的DNA会发生断裂,也就是我们常说的DNA变异.具体数据请查阅报告<Magnetic-Field-induced DNA strand breaks in brain cell of the rat>.作者Henry Lai. 以100μT工频磁场感应强度作为标准是如何确定的?　　

   六.工频电场的磁感应强度约为1.28μT的数据是如何测出来的?使用什么仪器?采集数据的频率是多少?报告中称:"在200km/h时速下，车厢外5m处电场强度约为0.000318kV/m(标准限值为4kV/m)、磁感应强度约为1.28μT(标准限值100μT)" .第一:磁悬浮列车的气隙为10毫米左右,为电机的500倍左右,磁场的磁感应强度为1特斯拉左右,是电机的5倍左右,磁场的宽度约400毫米,列车长度约20米,动态磁场长度约100米,其中在列车前后有几十米的漏磁场.如此大的磁场如何得出磁感应强度约为1.28μT的数据?如何得出环境背景水平一致的结论?第二:列车在200km/h时速下通过检测点的时间大约为0.2秒,请问使用什么仪表检测的?数据采集间隔是多少?如何检测出如此短时间的磁感应强度?　　

   七."车厢外5m处电场强度约为0.000318kV/m(标准限值为4kV/m)"的数据是如何得到的?报告中称"在200km/h时速下，车厢外5m处电场强度约为0.000318kV/m",请问是用什么仪表测的?我们有常识,火车在100km/h时速下,离车厢距离1米以内的物品会被气流吸进去.在200km/h时速下,5米处的物品也会被吸入.请问是使用什么仪器测试?如何加固的?加固以后测量的数据还准吗?　　

   八.磁悬浮在通过居民区为什么应用功能区环境标准?报告中称:"当车速为200km/h时，距桥墩(轨道中心线)外22.5m处振级约为70~71dB，可达到相应功能区环境振动标准". 振动是以加速度g为单位,分贝是声级单位,请问振级是如何定义的?哪一个标准是功能区环境标准?为什么不使用<城市区域环境振动标准GBl0070-88>进行评估?　　

   九.报告中称:"环评建议该路段在超标敏感目标处实施声屏障措施，可使敏感目标处声环境质量达到相应功能区标准". 环境影响报告应该是由设计单位提出设计方案,由公正的环境监测部门出具是否附符合有关标准和对环境影响的评估. 报告中对噪音分贝超标提出设计方案是一个为公民负责的环境监测部门职责吗? 　　

      綦学尧　　

   2008年1月14日　　

 　　　      沪杭磁浮上海机场线电磁影响评估书(samson qi)　　

1 .工频电磁场强度　　

    电磁影响最大的时刻不是在磁浮列车驶过时,而是在此段定子绕组开关闭合之后磁浮列车没驶过之前和磁浮列车驶过之后定子绕组开关没有断开之前的两个时段.磁悬浮定子绕组每隔70-300米有一个开关,依此闭合开关,磁悬浮列车前进.列车在两个绕组之间时有两组开关闭合.　　

    当磁浮列车驶过时,定子绕组与动车上的磁铁形成闭合回路,此时工频电磁漏磁较小,所测数据不能作为评估依据.　　

    列车长24米,而通电的定子绕组长达70-300米和140-600米.其电磁辐射最大的部分为通电的绕组长度减除列车长度.　　

    此时在轨道梁下约3.5m高处工频磁感应强度约1mT至2mT左右.此数据估算如下:磁场闭合时,10mm长的气隙产生1T左右的磁场,列车驶过时,磁场成为开放磁场,以3.5m的半径,产生大约1mT至2mT的磁场.　　

    同时在轨道梁下约3.5m高处工频电场强度为3kV/m.此数据估算如下:磁悬浮三相电压为20KV,相绕组相距大约0.3米,在3.5米处工频电场强度约3KV/m.　　

2.驱动绕组的高频电磁场强度.　　

    磁悬浮的驱动力是通过总站的高压逆变电源供给,高压逆变电源将110KV 50Hz的工频电变换成20KV 频率可变的交流电,再通过各个可控硅开关以次提供给每个定子绕组.在变换过程中,必定产生以开关频率为倍数的高频谐波.高频谐波的频率大约在1万赫兹和2万赫兹之间.由于关于高频谐波分量的数据不足,无法得出具体的数值.　　

    高频电磁场强度辐射能力强,对人的危害比工频大.　　

3.悬浮绕组的高频电磁场强度.　　

    要使磁悬浮列车悬浮,需要列车两边的悬浮绕组通以高频交变的电流.这个电流要随时调正,通过高频脉宽斩波的方式达到.　　

   一般这个电压较低,电流较大,悬浮绕组功率大约为驱动功率的1/4左右,大约功率在数百千瓦的数量级上才能悬浮100吨左右的列车.开关频率也在1万赫兹和2万赫兹之间,其高频谐波分量非常大.虽然有屏蔽,但由于功率较大,其辐射量也很大,对人的危害更大.　　

4.供电变电站电场　　

110kV变电站外1m处的工频电场约在0.000125kV/m左右,这个技术指标很容易达到,只要把变电站的围墙建的离变电站高压开关距离10000米就可以了.     　　

    綦学尧　　

      2008年1月14日　　

质疑磁悬浮规划方案　　

一.做过磁悬浮机场线的经济性论证吗?　　

   磁悬浮列车在地面上的阻力与速度呈三次方关系.打个比方说,列车在400KM/H时需要动力20兆瓦,在300KM/H时需要动力10兆瓦,在200KM/H速度下,只需动力3兆瓦.按照市内设计速度200KM/H估算,速度是现在轮轨地铁的2倍,需要比轮轨地铁多耗能8倍.　　

   磁悬浮列车投资是轮轨地铁列车的50倍.　　

   我们现在提倡节约型社会,为什么执行起来就走样了呢?　　

二.做过磁悬浮穿越地下隧道的可行性论证吗?　　

   磁悬浮列车在隧道中阻力又与隧道长度呈指数关系.现在世界上还没有以200KM/H的速度穿越8.6公里和5.5公里的商业运行线.如此高速度的列车在隧道中的空气动力学行为会很不稳定,从而使悬浮控制性能造受更大的考验.　　

三.做过磁悬浮列车进入隧道的所形成的真空湍流和离开隧道的所带动的气流对周围环境造成的影响吗?　　

   磁悬浮以200KM/H的速度带动周围的空气,形成的气流不比台风速度低,特别是在进入隧道时会形成湍流.　　

四.做过可靠性评估报告吗?　　

   30公里长的磁浮轨道上有300多个开关,是可控硅的电力电子器件,有300多个位置传感器,通过中央机算机进性控制.这个系统里任何一个元件损坏都使系统无法正常工作.　　

五.作过安全性论证吗?　　

    磁悬浮难道会成为将来我们国家安全的软肋.　　

    磁悬浮造价较高,我们又如何保护它不受恐怖分子的袭击呢?　　

六.做过寿命认证吗?　　

    磁悬浮要用到磁钢,磁钢经过一段时间后会发生退磁现象.埔东磁悬浮刚刚开始运转,运行可靠性还没有结论,我们就又上新的线路难到不是快了些吗?　　

七.做过风险评估吗?　　

    不少国家考虑过磁悬浮,最终因为风险原因而放启.这里的风险包括上了磁悬浮线以后的命运就掌握在国外公司手里,如同卡住了我们的脖子.比如在磁旋浮线上每隔200至1000米有一个12位的位置传感器,处理这个传感器的CPU安放在位置传感器的旁边,通过通讯与主计算机交换数据.设计者可以任意定义通讯协议,只要它不公开通讯协议的内容,我们就无法用其它方案代替,只能乖乖地从它们手中购买.而这个组件要在春夏秋冬承受不同自然环境的影响,老化较快.　　

由于受电子元器件的环境温度的限制,磁悬浮无法在南方和北方推广.在整个磁悬浮系统中,类似上面的卡脖子环节还很多.一旦发生战事,缺乏磁悬浮备件,我们又没有替换能的能力,磁悬浮线将是一堆废铁.　　

     綦学尧　　

2008.01.15　　

　　　　     磁悬浮机场线可行性　　

    磁悬浮机场线可行性中还存在一个难以克服的关键问题,它就是爬坡角度问题.解释如下:规划中的磁浮轨道线需要穿过三段隧道,四次升到地面以上,磁浮轨道线从水平线路到爬坡时,需要一个过渡圆弧.我们知道,磁浮列车是一个刚性结构,只能是定子磁轨呈圆弧形.定子磁轨和列车间只有10毫米的悬浮气隙,悬浮气隙变动一般不超过2毫米,也就是说在每24米的距离上只能升高4毫米.否则气隙无法控制在8-12毫米范围内.从燧道到地面大约是10米高度,磁浮列车的爬坡长度至少须要60000米才能升至地面.　　

    希望请有关专家论证一下.　　

      2008.01.20　　

磁悬浮论怔　　

磁悬浮不能增加运力.磁悬浮的运输能力有一个很大的制约,就是在一段线路之间只能运行一列列车.分析如下:磁悬浮是由车站里的变频电源供电,列车类似于同步电机的永磁体,车站的变频电源在列车离开车站时低频运行,以后频率逐步提高,列车运行速度加快,因此在一个供电段站每个导轨只能运行一列列车.而地铁可以同时运行多个列车.比如说磁悬浮延伸线建成后,在上海南站有一个站,那么最多只能同时运行6列列车,而轮轨列车可以同时运行60辆,所以说磁悬浮列车运力较低.　　

　  磁悬浮机场线可行性中还存在一个难以克服的关键问题,它就是爬坡角度问题.解释如下:规划中的磁浮轨道线需要穿过三段隧道,四次升到地面以上,磁浮轨道线从水平线路到爬坡时,需要一个过渡圆弧.我们知道,磁浮列车是一个刚性结构,只能是定子磁轨呈圆弧形.定子磁轨和列车间只有10毫米的悬浮气隙,悬浮气隙变动一般不超过2毫米,也就是说在每24米的距离上只能升高4毫米.否则气隙无法控制在8-12毫米范围内.从燧道到地面大约是10米高度,磁浮列车的爬坡长度至少须要60000米才能升至地面.　　

再建上海磁悬浮机场延伸线并不能解决浦东线的亏损,其主要原因是磁悬浮列车内存在较强磁场.分析如下:磁悬浮列车是靠列车底部的强磁场的永磁体悬浮驱动,而这些永磁体和静子磁场在列车内部会产生较强的漏磁场,大约在200uT左右,具体数据可以查阅美国交通部<<Electromagenetic Field Characteristics of the Transrapid TR08 Maglev System>>. 而有钱乘坐磁悬浮的人,大多都是非常关心自己健康的人,他们选择乘坐磁悬浮的可能性较小.即使磁悬浮线再延长,乘坐的人数不会增多,反而使亏损额更大.　　

磁悬浮列车浪费能源.磁悬浮列车在地面上的运行所需要的功率与速度呈三次方关系.打个比方说,列车在400KM/H时需要动力20兆瓦,在300KM/H时需要动力10兆瓦,在200KM/H速度下,只需动力4兆瓦.　　

磁悬浮是一个非常娇气的玩意.比如在磁旋浮线上每隔200至1000米有一个12位的位置传感器,处理这个传感器的CPU安放在位置传感器的旁边,通过通讯与主计算机交换数据.我们不知道通讯协议的内容,就无法用其它方案代替,只能乖乖地从蒂森克虏伯公司购买.而这个组件要在春夏秋冬乘受不同自然环境的影响,老化较快.再比如30公里长的磁浮轨道上有300多个开关,是可控硅的电力电子器件,通过中央机算机进性控制.这个系统里任何一个元件损坏都使系统无法正常工作.而这样的系统会使我们的保卫工作防不胜防.　　

寄希望通过与跨国公司的合作提升我们的技术水平的想法是不合实际.<<磁悬浮环评报告>>曾提到磁悬浮列车验收报告:"当磁浮列车驶过时，轨道梁下约3.5m高处工频磁感应强度水平分量和垂直分量分别为0.880μT、2.24μT(标准限值100μT)；当无磁浮列车驶过时，工频磁感应强度水平分量和垂直分量分别为0.042μT、0.039μT。当磁浮列车驶过时，工频电场强度为0.00164kV/m(标准限值4kV/m)；当无磁浮列车驶过时，工频电场强度为0.00127kV/m"。这些数据纯粹是避重就轻,电磁辐射最大的时刻的数据并没有披露.我估算的磁场强度最大数据是1mT至2mT.电场强度最大数据是3KV/M.作为磁悬浮列车的设计者的跨国公司,这些数据不可能不知道,就连电磁辐射这些危害人类健康的数据都不告知,还能指望他们转移技术?　　

电磁影响最大的时刻不是在磁浮列车驶过时,而是在此段定子绕组开关闭合之后磁浮列车没驶过之前和磁浮列车驶过之后定子绕组开关没有断开之前的两个时段,列车前后两个通电区段.磁悬浮定子绕组每隔70-300米有一个开关,依此闭合开关,磁悬浮列车前进.列车在两个绕组之间时有两组开关闭合.　　

    当磁浮列车驶过时,定子绕组与动车上的磁铁形成闭合回路,此时工频电磁漏磁较小,所测数据不能作为评估依据.　　

    列车长24米,而通电的定子绕组长达70-300米和140-600米.其电磁辐射最大的部分为通电的绕组长度减除列车长度.　　

    此时在轨道梁下约3.5m高处工频磁感应强度约1mT至2mT左右.此数据估算如下:磁场闭合时,10mm长的气隙产生1T左右的磁场,列车驶过后,磁场成为开放磁场,以3.5m的半径,产生大约1mT至2mT的磁场.　　

    同时在轨道梁下约3.5m高处工频电场强度为3kV/m.此数据估算如下:磁悬浮三相电压为20KV,相绕组相距大约0.3米,在3.5米处工频电场强度约3KV/m.　　

磁悬浮的兼容性不好,在这次雪灾中电源线故障,轮轨列车可以用内燃机车拖动,而磁悬浮则没办法找替代方案,假如遇到战事,我们会很被动. 　　

磁悬浮还有一个致命硬伤,就是在隧道中两车交错时会发生动静子吸粘(LOCK ON)现象,具体说明如下:通常两车交汇时,相对的气流会在列车上产生较大的作用力,对于轮轨列车,这个力回通过车轮传递到导轨上,对于磁悬浮列车,只能通过电磁场将力传递到静子上,传递的方式是改变气隙,而气隙的变动非常容易产生吸粘现象,列车吸在导轨上.通常磁悬浮线路两列线路水平距离较远,就是避免这个问题.另外磁悬浮列车在进入隧道和离开隧道时,所产生的湍流也会产生此危害.现在上海磁悬浮机场线没有考虑这一因素,在隧道中两条轨道设计排在一起.　　

有些人对磁悬浮的吸粘(LOCK ON)问题不明白,下面简单解释一下.我们知道,磁悬浮是靠电磁场的"同性相斥"原理使列车悬浮在空中,其实在磁悬浮的磁场中,"同性相斥"和"异性相吸"同时存在,后者是列车前进的动力,两者所占比例与车速有关.当遇到向下的外力时,通常调节悬浮电流保持平衡.而这个调节过程由于受系统电气时间常数的限制和控制运算时间的限制,不可能立刻实现.当在隧道中两列高速行驶的列车近距离相遇时,强大的冲击气流会使列车发生两个变化,一个是列车车速的瞬间变化,另一个是列车的运行气隙的变化.而"异性相吸"部分的磁场气隙与磁场变化是一个正反馈过程.这两个变化时间非常短,悬浮电流变化调节时间跟不上,列车上的永磁体就粘结到静子导轨上.这个后果非常可怕,试想一下一个以200公里时速的列车嘎然而止,里面的人就会飞出车外,车毁人亡.通常磁悬浮来回两条线路的水平距离都比较远,就是避免相向的气流冲击.　　

   綦学尧　　

   2008.3.22　　

　　　　　　　　　     磁悬浮列车撞车事故分析　　

　　据报道,2006年9月22日德国磁悬浮列车与工程车发生相撞事故,车毁人亡,据目击者描述,"列车上的人象炮弹一样抛出车外".　　

　　我们在对这次事故中的25名遇难人员表示衷心哀悼之外,还要对事故的原因进行更一步的分析.我们先假设一下,假如轮轨列车撞到物体,乘客也会遭受如此大的伤害吗?答案是否定的.轮轨列车在撞到小的物体时,小的物体会被撞飞.当物体较大时,列车会通过变形来传递能量,推着被撞物体前进一段距离.由于有一个缓冲时间,车厢里的人受的伤害要小一些.　　

　　而磁悬浮列车则不一样.这次事故的原因除了克虏伯公司对外宣称的调度失职外,磁悬浮技术本身的容易发生吸粘(LOCK ON)危害的缺陷是导致伤亡损失非常大的一个重要因素.下面分析一下.　　

　　根据克虏伯公司披露的磁悬浮列车结构,在轨道上放置静子线圈,并且每隔100米至200米放置一个传感器,永磁体放置在列车动子上.其结构是一个永磁同步直线电机.传统结构的转轴输出的永磁同步电机,可以放置位置传感器得到转子N S极位置,进而在每对极的转动过程中都可以校正变频驱动的相位.而永磁同步直线电机结构的磁悬浮列车则做不到这一点.列车上磁场的极距是1米,传感器放置的距离是100米至200米,列车运行在两个传感器之间时无法得到动子的N S极位置信号,只能通过位置预估算法大体判断出列车动子N S极的位置.而预估的算法,即使是采用现在最先进的卡耳曼预估器算法,也需要一定的时间,对于冲击负荷所造成的瞬间速度骤变无法判断出来.列车受到冲击负荷时,车站的变频器依旧输出原来相位的驱动电源,而速度瞬变却使动子的相位发生了变化,其结果是列车吸到静子导轨上,发生吸粘(LOCK ON)事故.正如同同步电机驱动失步一样,动子受到一个非常大的制动力矩,列车会骤然停止,后面所发生的过程就如事故目击者所描述的那样,"列车上的人象炮弹一样抛出车外".　　

　　磁悬浮列车为了减少行驶过程中的空气阻力,车身设计成流线型,车身前方有一个坡角,当列车撞到物体时,列车既受到向后的撞击力,也受到向下的撞击力.我们知道,磁悬浮列车与静子导轨的气隙是10毫米,列车通过调节悬浮线圈的电流,产生相同极性的电磁场,利用"同性相斥"原理使其悬浮在空中.另外列车变频驱动所产生的电磁场要领先动子磁场一段距离(角度),利用"异性相吸"原理驱动列车前进.当列车受到向下的冲击力时,列车悬浮电流因调节时间不够和电气时间常数因素限制反应不及,而气隙变化与磁场变化在"异性相吸"部分又是一个正反馈过程,当气隙变小时,磁场吸力变强,导致气隙更小,以致动子列车和静子导轨吸粘(LOCK ON)在一起,产生巨大的制动力,列车骤然停止.　　

综合上述分析,磁悬浮列车在受到撞击力时,还承受因吸粘(LOCK后ON)因素而产生的制动力,而有时制动力比撞击力大的多,因而磁悬浮列车的乘客遭受比轮轨列车更大的伤害.　　

　　由于存在吸粘(LOCK ON)危害的缺陷,怎样避免这样的事故,磁悬浮列车设计者也动了不少脑筋,例如将来回两组导轨的水平距离设计的距离远一些,防止在两车交错时相对气流的冲击导致吸粘故障;将桥墩高度设计的高一些,使列车在高处运行,减少与物体相撞的几率.　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　綦学尧　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　2008.4.2　　

     论电磁推进器　　

    2月27日英国《简氏防务》周刊网站在《告别蒸汽　美国航母迎接电磁弹射》一文中说，定于今年投产的“福特”号航母将采用最新型的电磁弹射器(简称EMALS)，届时在美国航母上使用多年的蒸汽弹射器将退出历史舞台。 然后还论证电磁弹射器就像磁悬浮列车一样.　　

电磁弹射器,就是一个直线电机,电磁弹射器的气隙通过滚轮的尺寸决定,根本不用悬浮.他们不拿直线电机说事,确要往磁悬浮上面扯,不知道他们的用意如何. 　　

    我们要引进技术,首先要正确理解技术的含义,现在大多数人的认识是能独立建造产品,就是掌握了技术,我个人的理解与此不同.我认为技术是那些在设计过程中一次次成功和失败试验所积累的数据和对数据的分析.这些东西我估计任何一个公司都不会向外提供的,让对方公司出让可以用"与虎谋皮"来形容.对于控制系统技术的转移,对方能提供计算机的机器码就不错了,而这些计算机的机器码对于提升我们的创新能力没有一点帮助.　　

    我分析一下我国变频器工业的现状就能明了.我国目前有数百家变频器厂家,有自主开发能力的也就是十几家,而能做到磁通矢量控制并能达到国外同等水平的也就是一家二家.那么这数百家公司是如何发展起来的,就是利用国外淘汰的落后技术通过芯片解码方式做起来的.由于没有原始程序,在国外停止芯片生产时很被动,这些公司不得不从头开始设计,这样我们的技术就会一致落后.在2007年,CPU芯片87C196MC停产,我国2/3的变频器公司不得不从头开始做起,我们要记住这样的教训.　　

    过去十几年我们通过 “市场换技术”的做法已经吃了不少苦头,严重损害了我们自己的创新研发能力.我们要建立在自力更生的基础之上,就要研发我们自己的产品, 无论怎样决策,即使向外购买技术, 自己研发也可以提高我们讨价还价的本钱,另外特别要关注电力电子这些基础产业,没有这些基础产业,我们的大厦等于建立在沙滩之上.没有基础产业,引进技术也就是买进一堆废纸.　　

      綦学尧　　

2008.04.26     　　

 论电磁炮　　

    美国《防务新闻》周刊网站1月31日报道，美国海军今天上午使用最强大的电磁轨道炮进行试射时，创下了最新的世界纪录的新闻.其数据指标是:以10.64兆焦耳的电量,4分钟内将3公斤铝制炮弹发射,以每秒2.5公里速度飞行.希望能达到的目标是:弹药发射从0加速到5公里/秒，只需要0.2秒,并刊登了图片.　　

我们先分析一下电磁炮:根据新闻所提供的图片,可以判断电磁炮是运载式的方式,也就是动子拖动炮弹,在最高速时炮弹飞出,动子减速停止.我们先对其数据作些分析:(1)加速时间 加速时间受导轨(静子)和驱动功率的制约,而道轨长度和驱动功率是一对矛盾.我们假设发射导轨为5000米,其中2500米加速,2500米减速,则驱动时间是t=2s/v大约2秒钟.(2)发射功率 假设动子和炮弹的比例为20:1,则发射功率p=A/t大约定100兆瓦.(3)动子长度 动子长度与功率密度有关,假如采用超导技术,动子在2米的长度上就可以了,若不用超导技术则至少需要5米.(4)每对极长度 每对极长度与驱动元件的开关频率有关. 　　

我们从以上数据可以有发射装置宽度和长度的比例,再看一下他们披露的发射实验装置图,就会发现长宽比例严重不对,也就是说他们披露的图片和所说的数据严重不符.　　

俄专家通过视频片断发现了美军电磁炮试验中的一个细节。炮弹出膛时有火云，说明这不是纯电磁炮，美国人先是使用普通火药发射炮弹，之后再击发第二助推力，形成加速度，但其来源无法根据视频判断。　　

    我们应该怎样做才能发展电磁炮呢?我个人认为还是要建立在自力更生的基础上.电磁炮的关键技术有:1.高蓄能设备,这样才能缩短发射时间,也就是缩短发射轨道的长度;2.高强度导磁体,利如高磁能的矽钢片,要让能量集中到尽可能小的面积上;3为了集中能量,要使用超导技术;4.超大功率高频开关元件;5.电机驱动控制和悬浮技术.而在这五项当中,我们最缺少的是超大功率高频电力电子开关元件.而这种高性能的电力电子元件,我们很难指望进口.　　

在25年以前,我曾参观上海电机厂的超导实验室,那时我国的超导技术处在全球领先位置,不知现在发展的怎样了.超大功率高频开关元件的电力电子制造技术是近十几年发展起来的新技术,我国在这方面几乎是个空白,我们这几年只是学会了应用.现在使用的电力电子器件是德国西门子(EUPEC)和日本三菱 日本富士 日本东芝的功率器件.这样我国的高新技术产业是建立在他人的基础上,如同大厦建立在沙滩上一样. 　　

    日本现在开发超导磁悬浮,其作法是非常高明的.真要达到电磁炮的应用,还须突破电力电子器件中功率与开关频率的瓶颈.磁悬浮列车的速度是150米/秒,要达到5000米/秒电磁炮的速度,我估计现在研究过程中卡壳的会是大功率高频电力电子器件,谁能率先突破大功率高频电力电子器件,谁就能领先电磁炮领域,而我国在大功率高频电力电子器件制造领域是一片空白.　　

       綦学尧　　

 2008.04.26　　

再论磁悬浮方案　　

1月29日,温家宝总理同德国签署协议购买磁悬浮技术,上海市磁悬浮机场延长线也在紧锣密鼓地进行中.　　

从一些报道中透露,上海市磁悬浮机场延长线计划深埋地下25米,以解决电磁辐射问题.下面就这个解决方案深入分析一下.　　

我们知道,干燥的土壤的磁阻力和空气是一样的,也就是说将磁悬浮列车埋入干燥的地底下和在地面上行走,假如直线距离一样,那么它的电磁辐射是相同的.　　

有时我们认为磁悬浮走地底下其辐射会小有没有道理呢?有道理.为什么辐射会小呢?是因为一般情况下土壤中有水分,含有杂质的水会导电,磁场在地表面感应出电流,阻止了一部分电磁辐射.假如植物的根系深入地下,这些植物会受到影响,具体影响多达我还判断不出.　　

怎样阻止磁场不进入土壤呢?只有一种办法,在隧道的四周放置铁板,也就是说用一条30公里长的大铁管子将磁悬浮包起来.用铁丝网都无法阻止磁场的泄露.　　

那么这个大铁管子还会有什么不好的作用呢?就是发热.磁悬浮是兆瓦级的功率,数百千瓦的功率托起上百吨的庞然大物,这些能量无法转化为机械能,只能是转化为热能,其结果必然使埔东磁悬浮火灾频繁发生.　　

现在埔东磁悬浮线亏损,有人希望通过磁悬浮延长线来解决亏损问题,这仅仅是渺茫的希望,磁悬浮机车内部巨大的漏磁场会使很多想乘的人望而却步.　　

     綦学尧　　

    2009.2.26　　

沙漠成因猜想　　

现在沙漠化越来越严重,而沙漠地区的国家越来越富裕,为什么呢?因为沙漠国家盛产石油.　　

这就引出这么一个非常有趣的现象,沙漠地区的地下埋藏着大量石油,我国最大的油田也在新疆的沙漠地区.那么沙漠与油田有什么关系呢?　　

我们知道,地球最里面是一个内核,再外面是一层厚厚浓浓的岩浆,再外面是薄薄的一层硬壳,我们称它为地幔.在这薄薄的地球外壳内,有一些地方埋着一些黑色液体,我们给它起了个名字叫石油.　　

我们知道,地球是自转的,这样我们在地球上不同地方(两极除外)都有机会每天看到月亮和太阳.而地球是有磁极的,物体在转动的磁场内会产生磁力线切割,产生涡流,涡流会发热.就会使地面上的植物慢慢地枯死,这一地区就会形成沙漠.　　

为什么最近几十年沙漠化加速呢?当石油开采完以后,阻挡磁力线穿透的保护层没有了,地面上的植物就更遭殃了.地底下的石油在磁场下发热,也起到保护地面植物不受地内磁场影响.　　

对于地内磁场,更重要的因素可能是地核磁场,具体可阅读我播客中的文章<<七日周期率猜想>>.　　

      綦学尧　　

      2009.2.26　　

    德国解散磁悬浮公司的真正原因　　

德国由蒂森克虏伯西门子等公司建立的磁悬浮公司解散了,只留下一个工作小组处理善后事宜.　　

德国公司为什么要这样做呢?是因为磁悬浮方案有一个致命弱点,就是无法解决吸粘(LOCK ON)问题.　　

关于吸粘问题可以参考我的一篇博客文章<<德国磁悬浮列车撞车事故分析>>　　

我们把磁悬浮列为国家中长期发展规划,试图进行跨越式发展,这样做是否合理,我认为有必要再探讨一下.　　

      綦学尧　　

  2009.2.26　　

上海市城市建设的命门　　

上海市最近几年地铁建设发展迅速,地铁交通非常便捷,但有一个致命弱点,就是过江隧道太多.　　

黄埔江穿过上海市,上海市的很多地铁互联,导致整个系统的安全性受到影响,假如敌对势力用精确制导导弹将过江隧道打一个洞,上海市的整个交通就会瘫痪,其损失肯定要比911大的多.　　

现在全球恐怖组织活动猖獗,如何保证过江隧道不受恐怖分子袭击就是一个问题.　　

      綦学尧　　

      2009.2.26